聲光報(bào)警系統(tǒng)解決方案是怎樣的?一款基于STC89C52 單片機(jī)(MCU)控制的聲光報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)方案,可實(shí)現(xiàn)對(duì)特定區(qū)域的安全監(jiān)控。當(dāng)有入侵者出現(xiàn)在監(jiān)控區(qū)域時(shí),前端超聲波傳感器通過(guò)發(fā)射和接收超聲波,將探測(cè)信號(hào)傳遞給系統(tǒng)的主控芯片單片機(jī)。我們一起來(lái)看看這款聲光報(bào)警系統(tǒng)的原理及設(shè)計(jì)。
聲光報(bào)警系統(tǒng)基本原理
聲光報(bào)警系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)超聲波回波測(cè)距,必須通過(guò)超聲波傳感器產(chǎn)生和接收超聲波。超聲波傳感器是利用壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電能和超聲波能之間的相互轉(zhuǎn)化,即超聲波發(fā)射器是通過(guò)逆壓電效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能,產(chǎn)生超聲波;而超聲波接收器是通過(guò)壓電效應(yīng)將超聲波能轉(zhuǎn)換為電能,接收超聲波。
如圖1 所示,單片機(jī)按照晶振電路給出的時(shí)鐘時(shí)序下接收來(lái)自超聲波傳感器輸出的入侵者距離電信號(hào),并將該距離數(shù)值在LCD 顯示屏上實(shí)時(shí)顯示, 同時(shí)控制由發(fā)光二級(jí)管和蜂鳴器組成的聲光報(bào)警系統(tǒng),使其以一定的頻率閃光并發(fā)出警報(bào)聲。
聲光報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
1、聲光報(bào)警系統(tǒng)硬件電路
硬件電路的設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射與接收電路、聲光報(bào)警電路四部分。單片機(jī)采用STC89C52.采用12 MHz 高準(zhǔn)確度的晶振,減小測(cè)量誤差。超聲波傳感器采用壓電式超聲波換能器,設(shè)置單片機(jī)端口P2.7 輸出超聲波換能器所需的40 kHz 的方波信號(hào),端口P3.2 監(jiān)測(cè)超聲波接收電路輸出的返回信號(hào)。顯示電路采用KXM12864M 顯示屏。聲光報(bào)警電路由發(fā)光二極管和蜂鳴器組成。
2、聲光報(bào)警系統(tǒng)軟件方案
程序先進(jìn)行初始化工作之后,按下確認(rèn)鍵后,單片機(jī)發(fā)射方波,整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)入布放狀態(tài),每次發(fā)射方波以后程序都會(huì)進(jìn)入延時(shí)狀態(tài),判斷是否接收到回波,也即是否發(fā)生了中斷,若有回波產(chǎn)生,則程序進(jìn)入中斷服務(wù)程序,先關(guān)中斷,測(cè)算并讀取定時(shí)器時(shí)間t,由公式即可計(jì)算出入侵者的距離,并將該數(shù)值在LCD 屏上顯示,由于報(bào)警程序內(nèi)置三個(gè)報(bào)警狀態(tài),所以隨著入侵者入侵距離的迫近,蜂鳴器的“嘀嘀”聲和發(fā)光二極管的閃爍頻率會(huì)逐漸加快。
聲光報(bào)警系統(tǒng)的操作步驟
1、初始狀態(tài)
按下自鎖式開(kāi)關(guān),接通電源,LCD 屏顯示系統(tǒng)最初始狀態(tài)“系統(tǒng)介紹 超聲波之監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 可監(jiān)測(cè)三個(gè)可調(diào)區(qū) 按確認(rèn)鍵進(jìn)入系統(tǒng)”.
2、布防狀態(tài)
根據(jù)LCD 屏顯示的文字提示,按確認(rèn)鍵,即LCD 屏下方自左向右第一個(gè)按鍵,會(huì)聽(tīng)到“嘀”的一聲,系統(tǒng)進(jìn)入監(jiān)控模式,即布防狀態(tài)。
3、設(shè)置狀態(tài)
再次按確認(rèn)鍵,進(jìn)入監(jiān)測(cè)范圍設(shè)置模式,即按下LCD 屏下方自左向右第二個(gè)和第三個(gè)按鍵,可以調(diào)整三個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域的距離數(shù)值。
4、回到布防狀態(tài)
監(jiān)測(cè)范圍調(diào)整完畢,按返回鍵,即按下LCD 屏下方自左向右第四個(gè)按鍵,系統(tǒng)重新進(jìn)入布放狀態(tài),此時(shí)監(jiān)測(cè)范圍是調(diào)整后的范圍。
5、撤防狀態(tài)
再次按下自鎖式開(kāi)關(guān),電源關(guān)閉,系統(tǒng)進(jìn)入撤防狀態(tài)。
基于單片機(jī)的聲光報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中硬件電路的設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射與接收電路、聲光報(bào)警電路四部分,電路簡(jiǎn)易,成本價(jià)格為50 ~ 60 元人民幣,低廉的價(jià)格,根據(jù)特殊的需求再稍加包裝即可大規(guī)模推廣應(yīng)用。
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